四价铈再生工艺研究进展

四价铈去污工艺是利用铈盐对污染金属进行去污的良好方法,四价铈再生技术可实现废液的循环利用,减少二次废液的产生,并降低成本。对国内外四价铈臭氧再生和电化学再生两种技术进行了调研,对其装置、工艺等方面进行了研究,并通过对两种再生工艺进行对比分析了两种技术各自的优缺点。提出了两种技术的应用前景,旨在为四价铈去污工艺的进一步发展奠定基础。     

放射性气溶胶雾化捕集固定试验初步研究

后处理设施退役过程中会产生浓度较高放射性气溶胶,需要进行处理。研究选择碳酸钙粉为介质发生模拟气溶胶,选定一种固定剂,运用超声雾化技术对模拟气溶胶进行了捕集与固定试验,结果表明:模拟气溶胶粒子数浓度随着雾化捕集过程逐渐降低,粒径较大的粒子首先被雾化捕集而沉降;固定剂通入量对雾化捕集和固定气溶胶的效果影响显著。对一台241Am污染的手套箱内气溶胶进行雾化捕集和固定研究表明:初始污染水平为183 Bq/m3的气溶胶经雾化捕集后可降至1.51 Bq/m3。雾化固定7 d时,气溶胶浓度无明显变化;固定14 d并启动排风扰动后,再悬浮率为6.5%,说明该固定剂对放射性气溶胶及松散污染物的捕集固定效果明显。     

AP1000一回路氧化膜特性研究

AP1000与一般压水堆不同的是其一回路采用注锌加氢技术,使其一回路氧化膜特性发生变化。试验在高压釜中模拟AP1000一回路水化学工况,研究F304L、F316、690三种反应堆主工艺设备材料表面生成的氧化膜特性。结果表明,氧化膜为双层结构,外层氧化膜成分主要是Fe₂O₃及Fe₃O₄。F304L不锈钢与F316不锈钢内层氧化膜主要是ZnCr₂O₄,注入的Zn元素取代了FeCr₂O₄中的铁元素,形成了致密的ZnCr₂O₄ 氧化层,内层氧化膜存在少量ZnO和ZnFe₂O₄。690合金的氧化膜内层为ZnCr₂O₄,同时存在较高含量的ZnO和ZnFe₂O₄。与前两者不同的是,690合金的氧化膜含少量的二价镍,以NiFe₂O₄和NiCr₂O₄形式存在。加锌加氢使得氧化膜更加致密,也明显变薄。     

等离子切割产生的放射性气溶胶的捕集固定试验研究

针对核设施退役中等离子切割解体设备产生的放射性气溶胶及松散污染,应用雾化固定的方法对其进行控制。工程应用研究试验的结果表明,降低固定剂的表面张力可减小固定剂雾化后的雾滴粒径,对捕集放射性气溶胶粒子有利;增大固定剂的粘度可增加松散污染的固定效果。现场验证试验的结果表明,工程应用研究所筛选的固定剂配方对于退役现场较高浓度的α放射性气溶胶具有较好的捕集效果,并能在一定时间内固定松散污染,有效降低人员扰动造成的再悬浮。     

曝气法臭氧氧化处理高含量烷基多苷废水的研究

通过研究曝气盘孔径对泡沫性能、泡沫量及有机质降解的影响,了解曝气法臭氧氧化处理高含量烷基多苷废水的规律。结果表明:随着曝气盘孔径的减小,产生的泡沫的粒径、发泡比逐渐减小,泡沫的持液量、泡沫半衰期逐渐增大;臭氧的通入量为28 g时,产生的泡沫总量、消耗单位臭氧降解的COD值、COD的降解率均随曝气盘孔径的减小而增大;采用孔径150和40μm的曝气盘组合式处理工艺与单纯孔径150μm的曝气盘处理工艺比较,COD降解率提高了6.8百分点,每克臭氧降解的COD值提高了54.5 mg,臭氧的利用率显著提高,而产生的泡沫总量较采用孔径80μm的曝气盘减少了约2/3。     

四价铈电化学再生用离子膜选取试验研究

放射性金属进行铈-硝酸化学去污后产生较多的二次废液,电化学再生技术可高效地再生四价铈,使得去污液可循环使用,达到减少二次废液的目的。由于四价铈与硝酸的强氧化性与强腐蚀性,对四价铈电化学再生工艺用离子膜有较高要求。在硝酸体系下依据电化学再生工艺参数进行了离子膜选取试验研究,综合比较了6种离子膜的耐腐蚀性能、机械性能,以及不同离子膜对Ce(IV)再生率、槽电压以及电流效率的影响。结果表明,加强型全氟磺酸离子膜综合性能指标较优,适用于四价铈电化学再生工艺。     

集成式可移动电化学去污装置的研制

集成式可移动电化学去污装置,是在传统电化学去污工艺的基础上进行的装置开发,其特点在于,将复杂拖沓的去污设备和各部件进行了整合,可有效减少参加去污作业的人员数量,以及去污作业的总体时间。其构造按照由上至下的顺序可分为控制系统、供电系统、导液系统,和储液系统。这几个系统通过管线的连接将所有的仪器设备,组成了一个完整的电流回路,通过电解液在电流作用下的流动,从而把阳极(工件)表面的污染物载带下来,达到去污的目的。     

载荷对HTR-PM高温气冷堆用石墨球摩损性能的影响

采用摩擦磨损试验机研究了载荷对HTR-PM高温气冷堆用石墨球在氦气气氛下的摩损性能影响,并利用光学显微镜分析了磨损表面形貌,利用激光粒度仪和扫描电镜分析了石墨粉尘的粒度和形貌。结果表明:在氦气气氛下,摩擦系数随着载荷的增加呈现减小的趋势;产生的石墨粉尘主要呈片状或絮状体,有较强的粘附性,粒度随着载荷的增加而增加;不同载荷下,随着时间的增加,石墨球的磨损率不断减小,最终趋于一个稳定值。     

可剥离去污凝胶流变行为研究

为了研究可剥离凝胶的流变行为,为凝胶的配方研究及施工操作提供指导,结合触变性、流动曲线、粘度曲线等方面,选用测定触变结构破坏的触变环法和测定凝胶结构的恢复速率两种方法,对流变行为最重要的现象-触变性进行表征。结果表明,测定触变结构破坏的触变环法适用于配方筛选研究的初期阶段,测定凝胶结构的恢复速率适用于凝胶的性能评价及配方优化,在此基础上总结出的凝胶流变学质量检验方法,对于控制凝胶在生产、储存等过程的质量具有积极的作用。     

HTR-PM高温气冷示范堆堆芯石墨粉尘产生量估算

在球床式高温气冷堆堆芯内,影响石墨球摩擦磨损率的关键条件为载荷与温度。此前,中国辐射防护研究院研究了载荷对石墨球摩擦磨损性能的影响,得到了石墨球磨损率与载荷的关系。本文在此基础上进一步研究了温度对石墨球磨损率的影响,通过拟合得到了石墨球磨损率与石墨球所受载荷、温度之间的关系式,结合HTR-PM高温气冷示范堆内燃料元件所受载荷和温度的分布情况,计算得出石墨球之间摩擦产生的石墨粉尘量约为14.01 g/d(5.1 kg/a)。